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Presentazione effettuata in occasione del Meet Minitab 2013

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  • 1. Progetto Six Sigma per lottimizzazione del processo logistico-produttivoprodotti BERRYMilano, 9 Maggio 2013
  • 2. 21. Introduzione allazienda e al prodotto2. Define3. Measure+Analyze4. Improve5. Control6. CreditsAgenda
  • 3. 3Blue TechnologiesBlue Technologies è unazienda che, integrando le esperienze di professionisti interni e/o esterrni, si occupadello Sviluppo e Innovazione di prodotto per conto di società mandatarie o sulla base di proprie idee indifferenti campi:• Tessile• Chimico• Erboristico• Erboceutico• Cosmetico• Tecnologie per trasformazione alimentari• Altri settoriNel corso degli anni ha contribuito allo sviluppo di decine di brevetti di prodotti cedendone poi laproduzione di massa ad altri partner2002Prodottitessili tecnici2006Integratorialimentari2005ProdottiCosmeticidal 2009Prodotti Erboceutici
  • 4. 4La filosofia del prodotto: erboceuticaIl cranberries americano (o mirtillo rosso americano del Quebec) è uno dei prodotti riconosciuti dalladisciplina erboceutica che studia particolari preparati erboristici che si possono definire “Farmaco-Like”con efficacia definita pari a quella del farmaco, riconosciuta e comprovata da studi e osservazioniscientificheLerboceutica è suddivisa in tre macroaree:• Individuazione delle sostanze naturali “Farmaco – Like” la cui efficacia sia riconosciuta e descritta siadalla Medicina Tradizionale che da quella ufficiale (Clinica)• Studio delle proprietà delle sostanze naturali "Farmaco - Like” e ne definisce le caratteristiche che lerendono efficaci: specie, origine geografica, stato biologico di purezza, proprietà organolettichecomplessive, condizioni di trasformazione e mantenimentoLa Vision di questa azienda è:"rendere disponibile (nel tempo e nello spazio) i "frutti" della natura (e.g. cranberries nella loro completezza(quindi non solo alcuni principi attivi ma il frutto nel suo complesso) preservando il più possibile il frutto dipartenza e linsieme delle sue proprietà"
  • 5. 5La filosofia del prodotto: erboceuticaPer questo motivo, lErboceutica ha come principio basilare lassoluta intransigenza sulla valutazione dellesostanze naturali da utilizzare considerando che esse debbono rispondere a 5 essenziali e inderogabilirequisiti:• Purezza della specie vegetale• Origine geografica• Stato organico del terreno di coltura (condizione di assoluta incontaminazione ambientale)• Precisi protocolli di trasformazione del prodotto naturale in “preparato Erboceutico”• Certificazioni (analisi batteriologiche e organolettiche del prodotto Erboceutico finito)Ovviamente essendo tutto basato su frutto in percentuali altissime, significa dover mettere un processo diconservazione
  • 6. 6Il prodotto: CranberriesPurezza della specie vegetale: Le piantagioni hanno basi centenarie, laumento di richiestaha fatto si che si coltivassero nuove aree con piantagioni, ovviamente più giovani (maquale effetto?)Origine geografica: Quebec (Canada)Stato organico del terreno di coltura: incontaminato, irrogato naturalmente daldiscioglimento di ghiacciai, a distanza di centinaia di chilometri dalle fonti diinquinamento considerate importanti (strade, rotte aeree, etc.)Protocolli di trasformazione: raccolta completamente manuale, ottenuta per allagamentodel terreno con acqua da discioglimento dei ghiacci, distacco del frutto per azionemeccanica di macchine a bassissimo impatto (vibrazione), raccolta con reti dei fruttigalleggianti etc.Certificazioni: sia sul prodotto semilavorato (liofilizzato) che sul prodotto finito,certificazioni NO RADIAZIONI (Dir 1992/2/EC, 1993/3/EC), NO OGM (reg EU n°1829/2003 - 1830/2003 and amendments), NO GLUTINE (Reg (CE) n° 41/2009); NOALLERGENI (Dir 2033/89/EC)
  • 7. 7Il prodotto: CranberriesComplessità di prodotto: ALTAComplessità del processo di raccolta e trasformazione: ALTOComplessità della Supply Chain: ALTAma provata efficacia di:Antiossidante (essendo ricco di Vitamine, Minerali, Flavonoidi, Antociani, Tanninicondensati ecc)Azione di contrasto nelle infezioniAzione ringiovanente cellulareAzione antiinfiammatoria ed antiossidanteProgetto Six Sigma per lo sviluppo delle conoscenze diprodotto/processo necessarie a mantenere in modo sempremigliore le proprietà del mirtillo rosso canadese palustre
  • 8. 81. Introduzione allazienda e al prodotto2. Define3. Measure+Analyze4. Improve5. Control6. CreditsAgenda
  • 9. 9DefineBusiness CaseVoice Of Business: "il prodotto è stato importato in Italia sin dal 2006. I nostri laboratori e i laboratoriesterni hanno definito un indicatore medio ponderato della perdita delle varie proprietà organolettiche(Internal KPI). Nel processo attuale il KPI è 13%±1% rispetto al frutto appena raccolto nelle condizioni dimaturazione ottimale (OPM=Optimal Maturation Point). Lobiettivo del progetto è ridurre le perdite a5%±1% ovvero preservare almeno il 95% delle proprietà organolettiche iniziali"Gemma FruttoAcerboFruttoCondizioniOttimali dimaturazioneFruttosovramaturoMuffe da fruttoIn ogni stadio il frutto ha le sueproprietà organolettiche masviluppate in modo diverso infunzione dei diversi stadi di vitaPer la destinazione duso delcranberries abbiamo definito ilOptimal Maturation Point... ma conquale variabilità? Quali tolleranzeimpostare nella fase di selezione?QualityLevel OptimalMaturationPoint ±kMAX
  • 10. 10DefineProcesso VOC CTQ"Ottenere un prodotto al consumo che sia il più possibile vicino alla qualità del frutto fresco allOptimalMaturation Point""Ottenere un prodotto che abbia il minimo di losses su tutte le singole proprietà organolettiche rispettoallOMP""Ottenere un prodotto che abbia il minimo di losses sullindicatore globale medio ponderato di proprietàorganolettiche"( )PnPPGlobaleGobaleafterPiPiPiiLossesLossesLossesfLossesCTQFinalValueOMPValueLossesCTQ;...;; 21ionLiofilizat,==−==Proprietà Start Value Final Value Losses TargetP1P2...PnGLOBALE 13%±1% 5%±1%
  • 11. 11DefineAnalisi VOC e CTQLindividuazione del range di tolleranza è fondamentale per definire le condizioni di robustezza del prodottoe per il processo produttivoCi sono infatti dei frutti che naturalmente hanno unatransizione da OMP a frutto sovramaturo molto breve(necessità di stringere molto la campana, col rischio di non avere sufficiente prodotto qualora per motivicontingenti si avesse una raccolta ritardata - e.g. un caco che rimane su una mensola 5 gg in più dopo ilpunto di maturazione) mentre per alcuni è molto lunga (e.g. la melograna che resta nelle condizioni OMPper molto tempo)Perchè è fondamentale definire questo tempo?Robustezza al processo ditransizione da maturo asovramaturo e sottomaturoPossibilità di lavorare insiemeprodotti con maturazionidiversiPossibilità di raccolta contemporanea difrutti con maturazione diversa senzaimpattare sulla qualità del prodottoEvitare utilizzo dei maturantiutilizzati talvoltanellagricoltura industrialeVs
  • 12. 12DefineMAPPATURA DI PROCESSO (as is 2006-2011)1 - MaturazioneNaturale2 - Raccolta2a -Allagamento2b -SeparazioneMeccanica2c -Raccolta conreti3 - Stoccaggioin fattoria4 - Trasporto5 - Prima Trasformazione5a -SelezioneVisiva5b -Liofilizzazione5c -Inflaconamentoin bulk6 - Stoccaggiodei bulk pressofornitore7 - Spedizione in Italiapresso Partner(via aerea o via mare)8 - CQ Accettazionepresso partner9 - Processo produttivo 10 - CQ prodotto finito11 - Stoccaggio pressonostro magazzino5d - Certificatoproprietà inuscitaCarta di controllo & Capacità Delta1Carta di controllo & Capacità Delta2? SCOPE DI PROGETTO
  • 13. 13DefineMAPPATURA DI PROCESSO (as is 2006-2011)I potenziali delta tra le fasi Out-Of-Scope, che sono stati minimizzati con precedenti progetti di miglioramentocontinuo lavorando su condizioni di stoccaggio, materiali e condizioni di trasporto (isolamento termico eumidità), sono sempre mantenuti sotto controllo tramite SPC e calcoli di capacità
  • 14. 14DefineMAPPATURA DI PROCESSO (as is 2006-2011)Il processo di liofilizzazione (o meglio di freeze-drying) è il processo tecnologico di eliminazione dellacquada una sostanza organica che minimizza il possibile deterioramento possibile della struttura e deicomponenti della sostanza stessa ed è principalmente utilizzato nellindustria farmaceutica esecondariamente per la conservazione degli alimenti in quanto è il più costoso rispetto ad altre tecniche (e.g.essiccazione). Il maggior costo deriva dalla quantità di energia necessaria al processo, più che doppiarispetto allessiccazione ma anche dal costo degli impianti notevolmente maggioreQuesto tuttavia dà stabilità al prodotto che infatti nelle fasi out-of-scope mantiene condizioni molto stabili(ma non si può pensare al free-pass per mantenere le certificazioni in accordo con Direttive UE e protocolliaziendali interni)Tuttavia analizzando proprio il processo 5b di liofilizzazione e studiandone a fondo insieme ai colleghiamericani è sorto un dubbio: gli sbalzi termici nei tre step di liofilizzazione possono indurre la perdita disostanze?5b/1 Surgelazione oCongelamento Rapido(-30/-50°C)5b/2 Sublimazione lenta (-20°C) convuoto <1mmHg5b/3 Desorbimento amicroonde a temperaturasuperficiale +60°C5b - LIOFILIZZAZIONE
  • 15. 15DefineMAPPATURA DI PROCESSO (as is 2006-2011)1 - MaturazioneNaturale2 - Raccolta3 - Stoccaggioin fattoria4 - Trasporto 5 - 1° TrasformazioneLossesMAX 5%Current13%Avendo definito come Ring di azione gli Step 1 - 5 e dovendo contenere le perdite di oltre il 50%, dallamappatura di processo risultava evidente che era necessario capire la curva di perdita in funzione degli stepdi processoEssendo tutti i processi molto manuali e non avendo letteratura o indicazioni in merito (gli stessi berriesvengono utilizzati per fare marmellate) nella fase di measure abbiamo impostato la raccolta dati sui vari step
  • 16. 161. Introduzione allazienda e al prodotto2. Define3. Measure+Analyze4. Improve5. Control6. CreditsAgenda
  • 17. 17Measure + AnalyzeRaccolta dati e analisi processo LiofilizzazioneCome primo step della fase di measure abbiamo messo sotto attenzione il processo di liofilizzazioneAbbiamo quindi misurato sul nostro indicatore ingresso e uscita per vedere le losses di proprietàorganoletticheOvviamente essendo le prove distruttive abbiamo considerato un lotto abbastanza grande per fare entrambele misure e cercare di apprezzarne anche la variabilità5b/1 Surgelazione oCongelamento Rapido(-30/-50°C)5b/2 Sublimazione (-20°C) con vuoto<1mmHg5b/3 Desorbimento amicroonde a temperaturasuperficiale +60°C5b - LIOFILIZZAZIONEIngresso e Uscita dalla fase 5 sonostatisticamente differenti (tuttavia lavarianza rimane la stessa), tuttavia laperdita è molto piccola rispetto aidelta cercati (Tuttavia particolare iningresso abbiamo già un dato diperdita molto elevato)
  • 18. 18Measure + AnalyzeImpostazione raccolta dati di dettaglio sulle microfasiAbbiamo deciso quindi di impostare una raccolta dati più metodologica sui punti del nostro ring di progettoprima dellingresso al punto 51 - MaturazioneNaturale2 - Raccolta2a -Allagamento2b -SeparazioneMeccanica2c -Raccolta conreti3 - Stoccaggioin fattoria4 - TrasportoPunti di misuraNota: la distribuzione delle losses nella maturazione è, comeatteso, non normale, a causa dello ZERO definito dalle condizionidi Optimal Maturation Point
  • 19. 19Measure + AnalyzePrime evidenze dellanalisi: individuazione aree critiche5-Liofilizzazione4-Trasporto3-Stoccaggio2c-Raccoltareti2b-Meccanica2a-Allagam1-Maturazione121086420Data5Losses vs StepStandardized Effects3-Stoccaggio4-Trasporto5-LiofilizzazioneALTRIAnalizzando i dati raccolti (abbiamo ripetuto leanalisi due volte per la quasi incredulità) abbiamovisto che nonostante la variabili di ingresso tra cuila maturazione lo step maggiore per le losses èdovuto alla fase di stoccaggio, quindi di trasportoStatisticamente con un campione comunqueelevato (>50 elementi) anche linterval plot dellamedia conferma lanalisi qualitativa del boxplot
  • 20. 20Measure + AnalyzeAnalisi di regressione Losses vs. Tempo di stoccaggioAbbiamo quindi studiato le losses in funzione del tempo di stoccaggio prendendo un campionamento piùintenso fino alle 8 hrs (10 pz a 2hrs, 4hrs, 6 hrs, 8hrs) e campionamenti di 6 pz agli intervalli di temposuperiore e con un intertempo maggiorato (misura del trend)Al di là del modello quadratico, si vede una zona A in cui si ha un effetto perdita molto piccolo, con poi uneffetto più che lineare dopo le 8hrs504030201009876543210Tempo di stoccaggio (hrs)Losses5S 0,629780R-Sq 87,5%R-Sq(adj) 87,3%Regression95% PIFitted Line Plot
  • 21. 211. Introduzione allazienda e al prodotto2. Define3. Measure+Analyze4. Improve5. Control6. CreditsAgenda
  • 22. 22ImproveAnalisi del processo di stoccaggio e trasportoVisto che la evidenza dellanalyze è stata che le condizioni di stoccaggio e trasporto (Fasi NVA)costituivano circa l80% delle losses di qualità la prima soluzione (più banale) è stata quella di verificare seci fossero nellarea geografica dei produttori in grado di effettuare la trasformazione entro le 8hrsAbbiamo scoperto che 2 dei fornitori del consorzio che fornisce il nostro prodotto erano anche produttori eche, quindi, i loro prodotti venivano tipicamente lavorati entro le 8hrs e che comunque, su specificarichiesta, non avrebbero avuto problemi a farlo per questa destinazione dusoRaccolta Stoccaggio Trasporto Prima Trasf.NVASVAVAFornitore Tempo (hrs) Tempo (hrs)1 0-8 02 8-24 0-23 8-24 0-84 24-72 0-8...
  • 23. 23ImproveImpostazione analisi per ImproveIn ottica di supply chain, tuttavia, questo è un grosso vincolo e prima di introdurlo nel sistema abbiamoanalizzato il processo di stoccaggio. Abbiamo voluto testare se il processo di perdita potesse essere legatoanche al fattore temperaturaSul fattore temperatura il team aveva opinioni qualitative contrastanti• per alcuni il Cranberries non doveva risentire delle perdite in funzione della temperatura (del resto leperdite in fase di liofilizzazione, che, con un processo industriale, lo porta tra i -50°C e i +60C anchese per un tempo brevissimo sembrava dimostrare la robustezza del frutto agli sbalzi termici• per altri tutti i frutti risentono in condizioni determinanti della temperatura di stoccaggio (basti pensareal frutto lasciato fuori dal frigorifero)In fase di Improve sono state lanciate quindi due attività• Una regressione per capire tra -18C°(congelamento standard da frigorifero) e circa108C°(marmellata!), facendo la comparazione anche con altri frutti• Un DOE per capire quali erano gli effetti principali tra temperatura e tempo di stoccaggio e loroeventuali interazioni
  • 24. 24ImproveRisultati analisi di regressioni Losses vs. TemperatureRisultati Regressione:Il frutto perde rispetto al OPM un max del 5% rispetto alle condizioni standardQuesta è una proprietà che sembra particolarmente accentuata nella famiglia di mirtilli ma il cranberries è,nella famiglia di mirtilli, quello che ha le perdite inferiori
  • 25. 25ImproveImpostazione DOE e primi risultatiImpostazioni e Risultati DOE12843,53,02,52,01,510-1Tempo stoccaggioMeanTemperatura stoccCornerCenterPoint TypeMain Effects Plot for lossesData MeansPX1 - Tempo stoccaggioX2 - Temperatura Stoccaggioy - losses
  • 26. 26ImproveContour e Surface PlotAttraverso lanalisi grafica dei risultati del DOE abbiamo individuato delle zone di rischio differente infunzione del tempo di stoccaggio
  • 27. 271. Introduzione allazienda e al prodotto2. Define3. Measure+Analyze4. Improve5. Control6. CreditsAgenda
  • 28. 28ControlVisto limportanza del tempo di stoccaggio è stato messo nella procedura di tracciabilità del lotto diproduzione del fornitore lora di raccolta e lora di preparazione definendo tre fasce• Se il delta è inferiore a 6 ore, il prodotto può essere lavorato senza particolari avvertenze (DiscoVERDE)• Se il delta è tra le 6 e le 12 ore, verifica maggiormente selettiva delle condizioni di maturazione delfrutto (DISCO GIALLO)• Se il delta è sopra le 12 ore, intensificazione dei controlli quantitativi allo step 5c (DISCO ROSSO) ecomunicazione al centro italiano di unarea di criticitàIl piano di controllo eseguito in Italia ha dimostrato come le proprietà fondamentali del frutto sianomigliorate dopo questo step di progetto raggiungendo probabilmente un limite tecnologico dovuti allalavorazioneAl momento sono in corso studi analoghi su altre tipologie di frutto, con le analisi preliminari che mostranocomportamenti molto differenti (come atteso)
  • 29. 29CreditsGianpaolo ToccoR&D DirectorMobile +39 349 4015543gp.tocco@bluetechnologies.itGiovanni ContinoAmministratoremobile +39 340 4684 898giovanni.contino@continoepartnes.itContino & Partners SrlVia Serlio, 2440128 Bologna, Italywww.continoepartners.itBlue Technologies SrlVia Cesare battisti 2Chiari (BS)www.bluetechnologies.it
  • 30. 30Grazieperlattenzione!

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